block/genhd.c

   1 /*
   2  *  gendisk handling
   3  */
   4
   5 #include <linux/module.h>
   6 #include <linux/fs.h>
   7 #include <linux/genhd.h>
   8 #include <linux/kdev_t.h>
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/blkdev.h>
  11 #include <linux/backing-dev.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/proc_fs.h>
  15 #include <linux/seq_file.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/kmod.h>
  18 #include <linux/kobj_map.h>
  19 #include <linux/mutex.h>
  20 #include <linux/idr.h>
  21 #include <linux/log2.h>
  22 #include <linux/pm_runtime.h>
  23 #include <linux/badblocks.h>
  24
  25 #include "blk.h"
  26
  27 static DEFINE_MUTEX(block_class_lock);
  28 struct kobject *block_depr;
  29
  30 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
  31 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
  32
  33 /* For extended devt allocation.  ext_devt_lock prevents look up
  34  * results from going away underneath its user.
  35  */
  36 static DEFINE_SPINLOCK(ext_devt_lock);
  37 static DEFINE_IDR(ext_devt_idr);
  38
  39 static const struct device_type disk_type;
  40
  41 static void disk_check_events(struct disk_events *ev,
  42                               unsigned int *clearing_ptr);
  43 static void disk_alloc_events(struct gendisk *disk);
  44 static void disk_add_events(struct gendisk *disk);
  45 static void disk_del_events(struct gendisk *disk);
  46 static void disk_release_events(struct gendisk *disk);
  47
  48 void part_inc_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part, int rw)
  49 {
  50         if (queue_is_mq(q))
  51                 return;
  52
  53         part_stat_local_inc(part, in_flight[rw]);
  54         if (part->partno)
  55                 part_stat_local_inc(&part_to_disk(part)->part0, in_flight[rw]);
  56 }
  57
  58 void part_dec_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part, int rw)
  59 {
  60         if (queue_is_mq(q))
  61                 return;
  62
  63         part_stat_local_dec(part, in_flight[rw]);
  64         if (part->partno)
  65                 part_stat_local_dec(&part_to_disk(part)->part0, in_flight[rw]);
  66 }
  67
  68 unsigned int part_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part)
  69 {
  70         int cpu;
  71         unsigned int inflight;
  72
  73         if (queue_is_mq(q)) {
  74                 return blk_mq_in_flight(q, part);
  75         }
  76
  77         inflight = 0;
  78         for_each_possible_cpu(cpu) {
  79                 inflight += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu) +
  80                             part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
  81         }
  82         if ((int)inflight < 0)
  83                 inflight = 0;
  84
  85         return inflight;
  86 }
  87
  88 void part_in_flight_rw(struct request_queue *q, struct hd_struct *part,
  89                        unsigned int inflight[2])
  90 {
  91         int cpu;
  92
  93         if (queue_is_mq(q)) {
  94                 blk_mq_in_flight_rw(q, part, inflight);
  95                 return;
  96         }
  97
  98         inflight[0] = 0;
  99         inflight[1] = 0;
 100         for_each_possible_cpu(cpu) {
 101                 inflight[0] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
 102                 inflight[1] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
 103         }
 104         if ((int)inflight[0] < 0)
 105                 inflight[0] = 0;
 106         if ((int)inflight[1] < 0)
 107                 inflight[1] = 0;
 108 }
 109
 110 struct hd_struct *__disk_get_part(struct gendisk *disk, int partno)
 111 {
 112         struct disk_part_tbl *ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 113
 114         if (unlikely(partno < 0 || partno >= ptbl->len))
 115                 return NULL;
 116         return rcu_dereference(ptbl->part[partno]);
 117 }
 118
 119 /**
 120  * disk_get_part - get partition
 121  * @disk: disk to look partition from
 122  * @partno: partition number
 123  *
 124  * Look for partition @partno from @disk.  If found, increment
 125  * reference count and return it.
 126  *
 127  * CONTEXT:
 128  * Don't care.
 129  *
 130  * RETURNS:
 131  * Pointer to the found partition on success, NULL if not found.
 132  */
 133 struct hd_struct *disk_get_part(struct gendisk *disk, int partno)
 134 {
 135         struct hd_struct *part;
 136
 137         rcu_read_lock();
 138         part = __disk_get_part(disk, partno);
 139         if (part)
 140                 get_device(part_to_dev(part));
 141         rcu_read_unlock();
 142
 143         return part;
 144 }
 145 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_get_part);
 146
 147 /**
 148  * disk_part_iter_init - initialize partition iterator
 149  * @piter: iterator to initialize
 150  * @disk: disk to iterate over
 151  * @flags: DISK_PITER_* flags
 152  *
 153  * Initialize @piter so that it iterates over partitions of @disk.
 154  *
 155  * CONTEXT:
 156  * Don't care.
 157  */
 158 void disk_part_iter_init(struct disk_part_iter *piter, struct gendisk *disk,
 159                           unsigned int flags)
 160 {
 161         struct disk_part_tbl *ptbl;
 162
 163         rcu_read_lock();
 164         ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 165
 166         piter->disk = disk;
 167         piter->part = NULL;
 168
 169         if (flags & DISK_PITER_REVERSE)
 170                 piter->idx = ptbl->len - 1;
 171         else if (flags & (DISK_PITER_INCL_PART0 | DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0))
 172                 piter->idx = 0;
 173         else
 174                 piter->idx = 1;
 175
 176         piter->flags = flags;
 177
 178         rcu_read_unlock();
 179 }
 180 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_init);
 181
 182 /**
 183  * disk_part_iter_next - proceed iterator to the next partition and return it
 184  * @piter: iterator of interest
 185  *
 186  * Proceed @piter to the next partition and return it.
 187  *
 188  * CONTEXT:
 189  * Don't care.
 190  */
 191 struct hd_struct *disk_part_iter_next(struct disk_part_iter *piter)
 192 {
 193         struct disk_part_tbl *ptbl;
 194         int inc, end;
 195
 196         /* put the last partition */
 197         disk_put_part(piter->part);
 198         piter->part = NULL;
 199
 200         /* get part_tbl */
 201         rcu_read_lock();
 202         ptbl = rcu_dereference(piter->disk->part_tbl);
 203
 204         /* determine iteration parameters */
 205         if (piter->flags & DISK_PITER_REVERSE) {
 206                 inc = -1;
 207                 if (piter->flags & (DISK_PITER_INCL_PART0 |
 208                                     DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0))
 209                         end = -1;
 210                 else
 211                         end = 0;
 212         } else {
 213                 inc = 1;
 214                 end = ptbl->len;
 215         }
 216
 217         /* iterate to the next partition */
 218         for (; piter->idx != end; piter->idx += inc) {
 219                 struct hd_struct *part;
 220
 221                 part = rcu_dereference(ptbl->part[piter->idx]);
 222                 if (!part)
 223                         continue;
 224                 if (!part_nr_sects_read(part) &&
 225                     !(piter->flags & DISK_PITER_INCL_EMPTY) &&
 226                     !(piter->flags & DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0 &&
 227                       piter->idx == 0))
 228                         continue;
 229
 230                 get_device(part_to_dev(part));
 231                 piter->part = part;
 232                 piter->idx += inc;
 233                 break;
 234         }
 235
 236         rcu_read_unlock();
 237
 238         return piter->part;
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_next);
 241
 242 /**
 243  * disk_part_iter_exit - finish up partition iteration
 244  * @piter: iter of interest
 245  *
 246  * Called when iteration is over.  Cleans up @piter.
 247  *
 248  * CONTEXT:
 249  * Don't care.
 250  */
 251 void disk_part_iter_exit(struct disk_part_iter *piter)
 252 {
 253         disk_put_part(piter->part);
 254         piter->part = NULL;
 255 }
 256 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_exit);
 257
 258 static inline int sector_in_part(struct hd_struct *part, sector_t sector)
 259 {
 260         return part->start_sect <= sector &&
 261                 sector < part->start_sect + part_nr_sects_read(part);
 262 }
 263
 264 /**
 265  * disk_map_sector_rcu - map sector to partition
 266  * @disk: gendisk of interest
 267  * @sector: sector to map
 268  *
 269  * Find out which partition @sector maps to on @disk.  This is
 270  * primarily used for stats accounting.
 271  *
 272  * CONTEXT:
 273  * RCU read locked.  The returned partition pointer is valid only
 274  * while preemption is disabled.
 275  *
 276  * RETURNS:
 277  * Found partition on success, part0 is returned if no partition matches
 278  */
 279 struct hd_struct *disk_map_sector_rcu(struct gendisk *disk, sector_t sector)
 280 {
 281         struct disk_part_tbl *ptbl;
 282         struct hd_struct *part;
 283         int i;
 284
 285         ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 286
 287         part = rcu_dereference(ptbl->last_lookup);
 288         if (part && sector_in_part(part, sector))
 289                 return part;
 290
 291         for (i = 1; i < ptbl->len; i++) {
 292                 part = rcu_dereference(ptbl->part[i]);
 293
 294                 if (part && sector_in_part(part, sector)) {
 295                         rcu_assign_pointer(ptbl->last_lookup, part);
 296                         return part;
 297                 }
 298         }
 299         return &disk->part0;
 300 }
 301 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_map_sector_rcu);
 302
 303 /*
 304  * Can be deleted altogether. Later.
 305  *
 306  */
 307 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
 308 static struct blk_major_name {
 309         struct blk_major_name *next;
 310         int major;
 311         char name[16];
 312 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
 313
 314 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
 315 static inline int major_to_index(unsigned major)
 316 {
 317         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
 318 }
 319
 320 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 321 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
 322 {
 323         struct blk_major_name *dp;
 324
 325         mutex_lock(&block_class_lock);
 326         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
 327                 if (dp->major == offset)
 328                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
 329         mutex_unlock(&block_class_lock);
 330 }
 331 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 332
 333 /**
 334  * register_blkdev - register a new block device
 335  *
 336  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
 337  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
 338  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
 339  *
 340  * The @name must be unique within the system.
 341  *
 342  * The return value depends on the @major input parameter:
 343  *
 344  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
 345  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
 346  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
 347  *    then the return value is the allocated major number in range
 348  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
 349  *
 350  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
 351  * major numbers.
 352  */
 353 int register_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 354 {
 355         struct blk_major_name **n, *p;
 356         int index, ret = 0;
 357
 358         mutex_lock(&block_class_lock);
 359
 360         /* temporary */
 361         if (major == 0) {
 362                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
 363                         if (major_names[index] == NULL)
 364                                 break;
 365                 }
 366
 367                 if (index == 0) {
 368                         printk("register_blkdev: failed to get major for %s\n",
 369                                name);
 370                         ret = -EBUSY;
 371                         goto out;
 372                 }
 373                 major = index;
 374                 ret = major;
 375         }
 376
 377         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
 378                 pr_err("register_blkdev: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
 379                        major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
 380
 381                 ret = -EINVAL;
 382                 goto out;
 383         }
 384
 385         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
 386         if (p == NULL) {
 387                 ret = -ENOMEM;
 388                 goto out;
 389         }
 390
 391         p->major = major;
 392         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
 393         p->next = NULL;
 394         index = major_to_index(major);
 395
 396         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
 397                 if ((*n)->major == major)
 398                         break;
 399         }
 400         if (!*n)
 401                 *n = p;
 402         else
 403                 ret = -EBUSY;
 404
 405         if (ret < 0) {
 406                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
 407                        major, name);
 408                 kfree(p);
 409         }
 410 out:
 411         mutex_unlock(&block_class_lock);
 412         return ret;
 413 }
 414
 415 EXPORT_SYMBOL(register_blkdev);
 416
 417 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 418 {
 419         struct blk_major_name **n;
 420         struct blk_major_name *p = NULL;
 421         int index = major_to_index(major);
 422
 423         mutex_lock(&block_class_lock);
 424         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
 425                 if ((*n)->major == major)
 426                         break;
 427         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
 428                 WARN_ON(1);
 429         } else {
 430                 p = *n;
 431                 *n = p->next;
 432         }
 433         mutex_unlock(&block_class_lock);
 434         kfree(p);
 435 }
 436
 437 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
 438
 439 static struct kobj_map *bdev_map;
 440
 441 /**
 442  * blk_mangle_minor - scatter minor numbers apart
 443  * @minor: minor number to mangle
 444  *
 445  * Scatter consecutively allocated @minor number apart if MANGLE_DEVT
 446  * is enabled.  Mangling twice gives the original value.
 447  *
 448  * RETURNS:
 449  * Mangled value.
 450  *
 451  * CONTEXT:
 452  * Don't care.
 453  */
 454 static int blk_mangle_minor(int minor)
 455 {
 456 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLOCK_EXT_DEVT
 457         int i;
 458
 459         for (i = 0; i < MINORBITS / 2; i++) {
 460                 int low = minor & (1 << i);
 461                 int high = minor & (1 << (MINORBITS - 1 - i));
 462                 int distance = MINORBITS - 1 - 2 * i;
 463
 464                 minor ^= low | high;    /* clear both bits */
 465                 low <<= distance;       /* swap the positions */
 466                 high >>= distance;
 467                 minor |= low | high;    /* and set */
 468         }
 469 #endif
 470         return minor;
 471 }
 472
 473 /**
 474  * blk_alloc_devt - allocate a dev_t for a partition
 475  * @part: partition to allocate dev_t for
 476  * @devt: out parameter for resulting dev_t
 477  *
 478  * Allocate a dev_t for block device.
 479  *
 480  * RETURNS:
 481  * 0 on success, allocated dev_t is returned in *@devt.  -errno on
 482  * failure.
 483  *
 484  * CONTEXT:
 485  * Might sleep.
 486  */
 487 int blk_alloc_devt(struct hd_struct *part, dev_t *devt)
 488 {
 489         struct gendisk *disk = part_to_disk(part);
 490         int idx;
 491
 492         /* in consecutive minor range? */
 493         if (part->partno < disk->minors) {
 494                 *devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor + part->partno);
 495                 return 0;
 496         }
 497
 498         /* allocate ext devt */
 499         idr_preload(GFP_KERNEL);
 500
 501         spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 502         idx = idr_alloc(&ext_devt_idr, part, 0, NR_EXT_DEVT, GFP_NOWAIT);
 503         spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 504
 505         idr_preload_end();
 506         if (idx < 0)
 507                 return idx == -ENOSPC ? -EBUSY : idx;
 508
 509         *devt = MKDEV(BLOCK_EXT_MAJOR, blk_mangle_minor(idx));
 510         return 0;
 511 }
 512
 513 /**
 514  * blk_free_devt - free a dev_t
 515  * @devt: dev_t to free
 516  *
 517  * Free @devt which was allocated using blk_alloc_devt().
 518  *
 519  * CONTEXT:
 520  * Might sleep.
 521  */
 522 void blk_free_devt(dev_t devt)
 523 {
 524         if (devt == MKDEV(0, 0))
 525                 return;
 526
 527         if (MAJOR(devt) == BLOCK_EXT_MAJOR) {
 528                 spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 529                 idr_remove(&ext_devt_idr, blk_mangle_minor(MINOR(devt)));
 530                 spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 531         }
 532 }
 533
 534 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
 535 {
 536         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
 537                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
 538                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 539                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
 540         } else
 541                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 542
 543         return buf;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Register device numbers dev..(dev+range-1)
 548  * range must be nonzero
 549  * The hash chain is sorted on range, so that subranges can override.
 550  */
 551 void blk_register_region(dev_t devt, unsigned long range, struct module *module,
 552                          struct kobject *(*probe)(dev_t, int *, void *),
 553                          int (*lock)(dev_t, void *), void *data)
 554 {
 555         kobj_map(bdev_map, devt, range, module, probe, lock, data);
 556 }
 557
 558 EXPORT_SYMBOL(blk_register_region);
 559
 560 void blk_unregister_region(dev_t devt, unsigned long range)
 561 {
 562         kobj_unmap(bdev_map, devt, range);
 563 }
 564
 565 EXPORT_SYMBOL(blk_unregister_region);
 566
 567 static struct kobject *exact_match(dev_t devt, int *partno, void *data)
 568 {
 569         struct gendisk *p = data;
 570
 571         return &disk_to_dev(p)->kobj;
 572 }
 573
 574 static int exact_lock(dev_t devt, void *data)
 575 {
 576         struct gendisk *p = data;
 577
 578         if (!get_disk_and_module(p))
 579                 return -1;
 580         return 0;
 581 }
 582
 583 static void register_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 584                           const struct attribute_group **groups)
 585 {
 586         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
 587         struct block_device *bdev;
 588         struct disk_part_iter piter;
 589         struct hd_struct *part;
 590         int err;
 591
 592         ddev->parent = parent;
 593
 594         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
 595
 596         /* delay uevents, until we scanned partition table */
 597         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
 598
 599         if (groups) {
 600                 WARN_ON(ddev->groups);
 601                 ddev->groups = groups;
 602         }
 603         if (device_add(ddev))
 604                 return;
 605         if (!sysfs_deprecated) {
 606                 err = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
 607                                         kobject_name(&ddev->kobj));
 608                 if (err) {
 609                         device_del(ddev);
 610                         return;
 611                 }
 612         }
 613
 614         /*
 615          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
 616          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
 617          * devices
 618          */
 619         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
 620
 621         disk->part0.holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
 622         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
 623
 624         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
 625                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 626                 return;
 627         }
 628
 629         /* No minors to use for partitions */
 630         if (!disk_part_scan_enabled(disk))
 631                 goto exit;
 632
 633         /* No such device (e.g., media were just removed) */
 634         if (!get_capacity(disk))
 635                 goto exit;
 636
 637         bdev = bdget_disk(disk, 0);
 638         if (!bdev)
 639                 goto exit;
 640
 641         bdev->bd_invalidated = 1;
 642         err = blkdev_get(bdev, FMODE_READ, NULL);
 643         if (err < 0)
 644                 goto exit;
 645         blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
 646
 647 exit:
 648         /* announce disk after possible partitions are created */
 649         dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 650         kobject_uevent(&ddev->kobj, KOBJ_ADD);
 651
 652         /* announce possible partitions */
 653         disk_part_iter_init(&piter, disk, 0);
 654         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
 655                 kobject_uevent(&part_to_dev(part)->kobj, KOBJ_ADD);
 656         disk_part_iter_exit(&piter);
 657
 658         err = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
 659                                 &disk->queue->backing_dev_info->dev->kobj,
 660                                 "bdi");
 661         WARN_ON(err);
 662 }
 663
 664 /**
 665  * __device_add_disk - add disk information to kernel list
 666  * @parent: parent device for the disk
 667  * @disk: per-device partitioning information
 668  * @groups: Additional per-device sysfs groups
 669  * @register_queue: register the queue if set to true
 670  *
 671  * This function registers the partitioning information in @disk
 672  * with the kernel.
 673  *
 674  * FIXME: error handling
 675  */
 676 static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 677                               const struct attribute_group **groups,
 678                               bool register_queue)
 679 {
 680         dev_t devt;
 681         int retval;
 682
 683         /* minors == 0 indicates to use ext devt from part0 and should
 684          * be accompanied with EXT_DEVT flag.  Make sure all
 685          * parameters make sense.
 686          */
 687         WARN_ON(disk->minors && !(disk->major || disk->first_minor));
 688         WARN_ON(!disk->minors &&
 689                 !(disk->flags & (GENHD_FL_EXT_DEVT | GENHD_FL_HIDDEN)));
 690
 691         disk->flags |= GENHD_FL_UP;
 692
 693         retval = blk_alloc_devt(&disk->part0, &devt);
 694         if (retval) {
 695                 WARN_ON(1);
 696                 return;
 697         }
 698         disk->major = MAJOR(devt);
 699         disk->first_minor = MINOR(devt);
 700
 701         disk_alloc_events(disk);
 702
 703         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
 704                 /*
 705                  * Don't let hidden disks show up in /proc/partitions,
 706                  * and don't bother scanning for partitions either.
 707                  */
 708                 disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
 709                 disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
 710         } else {
 711                 int ret;
 712
 713                 /* Register BDI before referencing it from bdev */
 714                 disk_to_dev(disk)->devt = devt;
 715                 ret = bdi_register_owner(disk->queue->backing_dev_info,
 716                                                 disk_to_dev(disk));
 717                 WARN_ON(ret);
 718                 blk_register_region(disk_devt(disk), disk->minors, NULL,
 719                                     exact_match, exact_lock, disk);
 720         }
 721         register_disk(parent, disk, groups);
 722         if (register_queue)
 723                 blk_register_queue(disk);
 724
 725         /*
 726          * Take an extra ref on queue which will be put on disk_release()
 727          * so that it sticks around as long as @disk is there.
 728          */
 729         WARN_ON_ONCE(!blk_get_queue(disk->queue));
 730
 731         disk_add_events(disk);
 732         blk_integrity_add(disk);
 733 }
 734
 735 void device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 736                      const struct attribute_group **groups)
 737
 738 {
 739         __device_add_disk(parent, disk, groups, true);
 740 }
 741 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
 742
 743 void device_add_disk_no_queue_reg(struct device *parent, struct gendisk *disk)
 744 {
 745         __device_add_disk(parent, disk, NULL, false);
 746 }
 747 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk_no_queue_reg);
 748
 749 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
 750 {
 751         struct disk_part_iter piter;
 752         struct hd_struct *part;
 753
 754         blk_integrity_del(disk);
 755         disk_del_events(disk);
 756
 757         /*
 758          * Block lookups of the disk until all bdevs are unhashed and the
 759          * disk is marked as dead (GENHD_FL_UP cleared).
 760          */
 761         down_write(&disk->lookup_sem);
 762         /* invalidate stuff */
 763         disk_part_iter_init(&piter, disk,
 764                              DISK_PITER_INCL_EMPTY | DISK_PITER_REVERSE);
 765         while ((part = disk_part_iter_next(&piter))) {
 766                 invalidate_partition(disk, part->partno);
 767                 bdev_unhash_inode(part_devt(part));
 768                 delete_partition(disk, part->partno);
 769         }
 770         disk_part_iter_exit(&piter);
 771
 772         invalidate_partition(disk, 0);
 773         bdev_unhash_inode(disk_devt(disk));
 774         set_capacity(disk, 0);
 775         disk->flags &= ~GENHD_FL_UP;
 776         up_write(&disk->lookup_sem);
 777
 778         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 779                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
 780         if (disk->queue) {
 781                 /*
 782                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
 783                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
 784                  */
 785                 if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 786                         bdi_unregister(disk->queue->backing_dev_info);
 787                 blk_unregister_queue(disk);
 788         } else {
 789                 WARN_ON(1);
 790         }
 791
 792         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 793                 blk_unregister_region(disk_devt(disk), disk->minors);
 794
 795         kobject_put(disk->part0.holder_dir);
 796         kobject_put(disk->slave_dir);
 797
 798         part_stat_set_all(&disk->part0, 0);
 799         disk->part0.stamp = 0;
 800         if (!sysfs_deprecated)
 801                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
 802         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
 803         device_del(disk_to_dev(disk));
 804 }
 805 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
 806
 807 /* sysfs access to bad-blocks list. */
 808 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
 809                                         struct device_attribute *attr,
 810                                         char *page)
 811 {
 812         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 813
 814         if (!disk->bb)
 815                 return sprintf(page, "\n");
 816
 817         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
 818 }
 819
 820 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
 821                                         struct device_attribute *attr,
 822                                         const char *page, size_t len)
 823 {
 824         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 825
 826         if (!disk->bb)
 827                 return -ENXIO;
 828
 829         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
 830 }
 831
 832 /**
 833  * get_gendisk - get partitioning information for a given device
 834  * @devt: device to get partitioning information for
 835  * @partno: returned partition index
 836  *
 837  * This function gets the structure containing partitioning
 838  * information for the given device @devt.
 839  */
 840 struct gendisk *get_gendisk(dev_t devt, int *partno)
 841 {
 842         struct gendisk *disk = NULL;
 843
 844         if (MAJOR(devt) != BLOCK_EXT_MAJOR) {
 845                 struct kobject *kobj;
 846
 847                 kobj = kobj_lookup(bdev_map, devt, partno);
 848                 if (kobj)
 849                         disk = dev_to_disk(kobj_to_dev(kobj));
 850         } else {
 851                 struct hd_struct *part;
 852
 853                 spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 854                 part = idr_find(&ext_devt_idr, blk_mangle_minor(MINOR(devt)));
 855                 if (part && get_disk_and_module(part_to_disk(part))) {
 856                         *partno = part->partno;
 857                         disk = part_to_disk(part);
 858                 }
 859                 spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 860         }
 861
 862         if (!disk)
 863                 return NULL;
 864
 865         /*
 866          * Synchronize with del_gendisk() to not return disk that is being
 867          * destroyed.
 868          */
 869         down_read(&disk->lookup_sem);
 870         if (unlikely((disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) ||
 871                      !(disk->flags & GENHD_FL_UP))) {
 872                 up_read(&disk->lookup_sem);
 873                 put_disk_and_module(disk);
 874                 disk = NULL;
 875         } else {
 876                 up_read(&disk->lookup_sem);
 877         }
 878         return disk;
 879 }
 880 EXPORT_SYMBOL(get_gendisk);
 881
 882 /**
 883  * bdget_disk - do bdget() by gendisk and partition number
 884  * @disk: gendisk of interest
 885  * @partno: partition number
 886  *
 887  * Find partition @partno from @disk, do bdget() on it.
 888  *
 889  * CONTEXT:
 890  * Don't care.
 891  *
 892  * RETURNS:
 893  * Resulting block_device on success, NULL on failure.
 894  */
 895 struct block_device *bdget_disk(struct gendisk *disk, int partno)
 896 {
 897         struct hd_struct *part;
 898         struct block_device *bdev = NULL;
 899
 900         part = disk_get_part(disk, partno);
 901         if (part)
 902                 bdev = bdget(part_devt(part));
 903         disk_put_part(part);
 904
 905         return bdev;
 906 }
 907 EXPORT_SYMBOL(bdget_disk);
 908
 909 /*
 910  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
 911  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
 912  * went wrong
 913  */
 914 void __init printk_all_partitions(void)
 915 {
 916         struct class_dev_iter iter;
 917         struct device *dev;
 918
 919         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 920         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 921                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 922                 struct disk_part_iter piter;
 923                 struct hd_struct *part;
 924                 char name_buf[BDEVNAME_SIZE];
 925                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
 926
 927                 /*
 928                  * Don't show empty devices or things that have been
 929                  * suppressed
 930                  */
 931                 if (get_capacity(disk) == 0 ||
 932                     (disk->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO))
 933                         continue;
 934
 935                 /*
 936                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the
 937                  * numbers in hex - the same format as the root=
 938                  * option takes.
 939                  */
 940                 disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_PART0);
 941                 while ((part = disk_part_iter_next(&piter))) {
 942                         bool is_part0 = part == &disk->part0;
 943
 944                         printk("%s%s %10llu %s %s", is_part0 ? "" : "  ",
 945                                bdevt_str(part_devt(part), devt_buf),
 946                                (unsigned long long)part_nr_sects_read(part) >> 1
 947                                , disk_name(disk, part->partno, name_buf),
 948                                part->info ? part->info->uuid : "");
 949                         if (is_part0) {
 950                                 if (dev->parent && dev->parent->driver)
 951                                         printk(" driver: %s\n",
 952                                               dev->parent->driver->name);
 953                                 else
 954                                         printk(" (driver?)\n");
 955                         } else
 956                                 printk("\n");
 957                 }
 958                 disk_part_iter_exit(&piter);
 959         }
 960         class_dev_iter_exit(&iter);
 961 }
 962
 963 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 964 /* iterator */
 965 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 966 {
 967         loff_t skip = *pos;
 968         struct class_dev_iter *iter;
 969         struct device *dev;
 970
 971         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
 972         if (!iter)
 973                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 974
 975         seqf->private = iter;
 976         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 977         do {
 978                 dev = class_dev_iter_next(iter);
 979                 if (!dev)
 980                         return NULL;
 981         } while (skip--);
 982
 983         return dev_to_disk(dev);
 984 }
 985
 986 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
 987 {
 988         struct device *dev;
 989
 990         (*pos)++;
 991         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
 992         if (dev)
 993                 return dev_to_disk(dev);
 994
 995         return NULL;
 996 }
 997
 998 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
 999 {
1000         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
1001
1002         /* stop is called even after start failed :-( */
1003         if (iter) {
1004                 class_dev_iter_exit(iter);
1005                 kfree(iter);
1006                 seqf->private = NULL;
1007         }
1008 }
1009
1010 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
1011 {
1012         void *p;
1013
1014         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
1015         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
1016                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
1017         return p;
1018 }
1019
1020 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
1021 {
1022         struct gendisk *sgp = v;
1023         struct disk_part_iter piter;
1024         struct hd_struct *part;
1025         char buf[BDEVNAME_SIZE];
1026
1027         /* Don't show non-partitionable removeable devices or empty devices */
1028         if (!get_capacity(sgp) || (!disk_max_parts(sgp) &&
1029                                    (sgp->flags & GENHD_FL_REMOVABLE)))
1030                 return 0;
1031         if (sgp->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO)
1032                 return 0;
1033
1034         /* show the full disk and all non-0 size partitions of it */
1035         disk_part_iter_init(&piter, sgp, DISK_PITER_INCL_PART0);
1036         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
1037                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %s\n",
1038                            MAJOR(part_devt(part)), MINOR(part_devt(part)),
1039                            (unsigned long long)part_nr_sects_read(part) >> 1,
1040                            disk_name(sgp, part->partno, buf));
1041         disk_part_iter_exit(&piter);
1042
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 static const struct seq_operations partitions_op = {
1047         .start  = show_partition_start,
1048         .next   = disk_seqf_next,
1049         .stop   = disk_seqf_stop,
1050         .show   = show_partition
1051 };
1052 #endif
1053
1054
1055 static struct kobject *base_probe(dev_t devt, int *partno, void *data)
1056 {
1057         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
1058                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
1059                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
1060         return NULL;
1061 }
1062
1063 static int __init genhd_device_init(void)
1064 {
1065         int error;
1066
1067         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
1068         error = class_register(&block_class);
1069         if (unlikely(error))
1070                 return error;
1071         bdev_map = kobj_map_init(base_probe, &block_class_lock);
1072         blk_dev_init();
1073
1074         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
1075
1076         /* create top-level block dir */
1077         if (!sysfs_deprecated)
1078                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
1079         return 0;
1080 }
1081
1082 subsys_initcall(genhd_device_init);
1083
1084 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
1085                                struct device_attribute *attr, char *buf)
1086 {
1087         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1088
1089         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
1090 }
1091
1092 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
1093                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1094 {
1095         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1096
1097         return sprintf(buf, "%d\n", disk_max_parts(disk));
1098 }
1099
1100 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
1101                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1102 {
1103         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1104
1105         return sprintf(buf, "%d\n",
1106                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
1107 }
1108
1109 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
1110                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1111 {
1112         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1113
1114         return sprintf(buf, "%d\n",
1115                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
1116 }
1117
1118 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
1119                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1120 {
1121         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1122
1123         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
1124 }
1125
1126 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
1127                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
1128 {
1129         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1130
1131         return sprintf(buf, "%x\n", disk->flags);
1132 }
1133
1134 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
1135                                           struct device_attribute *attr,
1136                                           char *buf)
1137 {
1138         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1139
1140         return sprintf(buf, "%d\n", queue_alignment_offset(disk->queue));
1141 }
1142
1143 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
1144                                            struct device_attribute *attr,
1145                                            char *buf)
1146 {
1147         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1148
1149         return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
1150 }
1151
1152 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
1153 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
1154 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
1155 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
1156 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
1157 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
1158 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
1159 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
1160 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
1161 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
1162 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
1163 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
1164 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1165 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1166         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1167 #endif
1168 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1169 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1170         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1171 #endif
1172
1173 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1174         &dev_attr_range.attr,
1175         &dev_attr_ext_range.attr,
1176         &dev_attr_removable.attr,
1177         &dev_attr_hidden.attr,
1178         &dev_attr_ro.attr,
1179         &dev_attr_size.attr,
1180         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1181         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1182         &dev_attr_capability.attr,
1183         &dev_attr_stat.attr,
1184         &dev_attr_inflight.attr,
1185         &dev_attr_badblocks.attr,
1186 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1187         &dev_attr_fail.attr,
1188 #endif
1189 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1190         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1191 #endif
1192         NULL
1193 };
1194
1195 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1196 {
1197         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1198         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1199
1200         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1201                 return 0;
1202         return a->mode;
1203 }
1204
1205 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1206         .attrs = disk_attrs,
1207         .is_visible = disk_visible,
1208 };
1209
1210 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1211         &disk_attr_group,
1212         NULL
1213 };
1214
1215 /**
1216  * disk_replace_part_tbl - replace disk->part_tbl in RCU-safe way
1217  * @disk: disk to replace part_tbl for
1218  * @new_ptbl: new part_tbl to install
1219  *
1220  * Replace disk->part_tbl with @new_ptbl in RCU-safe way.  The
1221  * original ptbl is freed using RCU callback.
1222  *
1223  * LOCKING:
1224  * Matching bd_mutex locked or the caller is the only user of @disk.
1225  */
1226 static void disk_replace_part_tbl(struct gendisk *disk,
1227                                   struct disk_part_tbl *new_ptbl)
1228 {
1229         struct disk_part_tbl *old_ptbl =
1230                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1231
1232         rcu_assign_pointer(disk->part_tbl, new_ptbl);
1233
1234         if (old_ptbl) {
1235                 rcu_assign_pointer(old_ptbl->last_lookup, NULL);
1236                 kfree_rcu(old_ptbl, rcu_head);
1237         }
1238 }
1239
1240 /**
1241  * disk_expand_part_tbl - expand disk->part_tbl
1242  * @disk: disk to expand part_tbl for
1243  * @partno: expand such that this partno can fit in
1244  *
1245  * Expand disk->part_tbl such that @partno can fit in.  disk->part_tbl
1246  * uses RCU to allow unlocked dereferencing for stats and other stuff.
1247  *
1248  * LOCKING:
1249  * Matching bd_mutex locked or the caller is the only user of @disk.
1250  * Might sleep.
1251  *
1252  * RETURNS:
1253  * 0 on success, -errno on failure.
1254  */
1255 int disk_expand_part_tbl(struct gendisk *disk, int partno)
1256 {
1257         struct disk_part_tbl *old_ptbl =
1258                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1259         struct disk_part_tbl *new_ptbl;
1260         int len = old_ptbl ? old_ptbl->len : 0;
1261         int i, target;
1262         size_t size;
1263
1264         /*
1265          * check for int overflow, since we can get here from blkpg_ioctl()
1266          * with a user passed 'partno'.
1267          */
1268         target = partno + 1;
1269         if (target < 0)
1270                 return -EINVAL;
1271
1272         /* disk_max_parts() is zero during initialization, ignore if so */
1273         if (disk_max_parts(disk) && target > disk_max_parts(disk))
1274                 return -EINVAL;
1275
1276         if (target <= len)
1277                 return 0;
1278
1279         size = sizeof(*new_ptbl) + target * sizeof(new_ptbl->part[0]);
1280         new_ptbl = kzalloc_node(size, GFP_KERNEL, disk->node_id);
1281         if (!new_ptbl)
1282                 return -ENOMEM;
1283
1284         new_ptbl->len = target;
1285
1286         for (i = 0; i < len; i++)
1287                 rcu_assign_pointer(new_ptbl->part[i], old_ptbl->part[i]);
1288
1289         disk_replace_part_tbl(disk, new_ptbl);
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 static void disk_release(struct device *dev)
1294 {
1295         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1296
1297         blk_free_devt(dev->devt);
1298         disk_release_events(disk);
1299         kfree(disk->random);
1300         disk_replace_part_tbl(disk, NULL);
1301         hd_free_part(&disk->part0);
1302         if (disk->queue)
1303                 blk_put_queue(disk->queue);
1304         kfree(disk);
1305 }
1306 struct class block_class = {
1307         .name           = "block",
1308 };
1309
1310 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
1311                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1312 {
1313         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1314
1315         if (disk->devnode)
1316                 return disk->devnode(disk, mode);
1317         return NULL;
1318 }
1319
1320 static const struct device_type disk_type = {
1321         .name           = "disk",
1322         .groups         = disk_attr_groups,
1323         .release        = disk_release,
1324         .devnode        = block_devnode,
1325 };
1326
1327 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1328 /*
1329  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1330  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1331  *
1332  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1333  * extra fields.
1334  */
1335 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1336 {
1337         struct gendisk *gp = v;
1338         struct disk_part_iter piter;
1339         struct hd_struct *hd;
1340         char buf[BDEVNAME_SIZE];
1341         unsigned int inflight;
1342
1343         /*
1344         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1345                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1346                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1347                                 "wsect wuse running use aveq"
1348                                 "\n\n");
1349         */
1350
1351         disk_part_iter_init(&piter, gp, DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0);
1352         while ((hd = disk_part_iter_next(&piter))) {
1353                 inflight = part_in_flight(gp->queue, hd);
1354                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %s "
1355                            "%lu %lu %lu %u "
1356                            "%lu %lu %lu %u "
1357                            "%u %u %u "
1358                            "%lu %lu %lu %u\n",
1359                            MAJOR(part_devt(hd)), MINOR(part_devt(hd)),
1360                            disk_name(gp, hd->partno, buf),
1361                            part_stat_read(hd, ios[STAT_READ]),
1362                            part_stat_read(hd, merges[STAT_READ]),
1363                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_READ]),
1364                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_READ),
1365                            part_stat_read(hd, ios[STAT_WRITE]),
1366                            part_stat_read(hd, merges[STAT_WRITE]),
1367                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_WRITE]),
1368                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_WRITE),
1369                            inflight,
1370                            jiffies_to_msecs(part_stat_read(hd, io_ticks)),
1371                            jiffies_to_msecs(part_stat_read(hd, time_in_queue)),
1372                            part_stat_read(hd, ios[STAT_DISCARD]),
1373                            part_stat_read(hd, merges[STAT_DISCARD]),
1374                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_DISCARD]),
1375                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_DISCARD)
1376                         );
1377         }
1378         disk_part_iter_exit(&piter);
1379
1380         return 0;
1381 }
1382
1383 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1384         .start  = disk_seqf_start,
1385         .next   = disk_seqf_next,
1386         .stop   = disk_seqf_stop,
1387         .show   = diskstats_show
1388 };
1389
1390 static int __init proc_genhd_init(void)
1391 {
1392         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1393         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1394         return 0;
1395 }
1396 module_init(proc_genhd_init);
1397 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1398
1399 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1400 {
1401         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1402         struct class_dev_iter iter;
1403         struct device *dev;
1404
1405         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1406         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1407                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1408                 struct hd_struct *part;
1409
1410                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1411                         continue;
1412
1413                 if (partno < disk->minors) {
1414                         /* We need to return the right devno, even
1415                          * if the partition doesn't exist yet.
1416                          */
1417                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1418                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1419                         break;
1420                 }
1421                 part = disk_get_part(disk, partno);
1422                 if (part) {
1423                         devt = part_devt(part);
1424                         disk_put_part(part);
1425                         break;
1426                 }
1427                 disk_put_part(part);
1428         }
1429         class_dev_iter_exit(&iter);
1430         return devt;
1431 }
1432 EXPORT_SYMBOL(blk_lookup_devt);
1433
1434 struct gendisk *__alloc_disk_node(int minors, int node_id)
1435 {
1436         struct gendisk *disk;
1437         struct disk_part_tbl *ptbl;
1438
1439         if (minors > DISK_MAX_PARTS) {
1440                 printk(KERN_ERR
1441                         "block: can't allocate more than %d partitions\n",
1442                         DISK_MAX_PARTS);
1443                 minors = DISK_MAX_PARTS;
1444         }
1445
1446         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1447         if (disk) {
1448                 if (!init_part_stats(&disk->part0)) {
1449                         kfree(disk);
1450                         return NULL;
1451                 }
1452                 init_rwsem(&disk->lookup_sem);
1453                 disk->node_id = node_id;
1454                 if (disk_expand_part_tbl(disk, 0)) {
1455                         free_part_stats(&disk->part0);
1456                         kfree(disk);
1457                         return NULL;
1458                 }
1459                 ptbl = rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1460                 rcu_assign_pointer(ptbl->part[0], &disk->part0);
1461
1462                 /*
1463                  * set_capacity() and get_capacity() currently don't use
1464                  * seqcounter to read/update the part0->nr_sects. Still init
1465                  * the counter as we can read the sectors in IO submission
1466                  * patch using seqence counters.
1467                  *
1468                  * TODO: Ideally set_capacity() and get_capacity() should be
1469                  * converted to make use of bd_mutex and sequence counters.
1470                  */
1471                 seqcount_init(&disk->part0.nr_sects_seq);
1472                 if (hd_ref_init(&disk->part0)) {
1473                         hd_free_part(&disk->part0);
1474                         kfree(disk);
1475                         return NULL;
1476                 }
1477
1478                 disk->minors = minors;
1479                 rand_initialize_disk(disk);
1480                 disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1481                 disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1482                 device_initialize(disk_to_dev(disk));
1483         }
1484         return disk;
1485 }
1486 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
1487
1488 struct kobject *get_disk_and_module(struct gendisk *disk)
1489 {
1490         struct module *owner;
1491         struct kobject *kobj;
1492
1493         if (!disk->fops)
1494                 return NULL;
1495         owner = disk->fops->owner;
1496         if (owner && !try_module_get(owner))
1497                 return NULL;
1498         kobj = kobject_get_unless_zero(&disk_to_dev(disk)->kobj);
1499         if (kobj == NULL) {
1500                 module_put(owner);
1501                 return NULL;
1502         }
1503         return kobj;
1504
1505 }
1506 EXPORT_SYMBOL(get_disk_and_module);
1507
1508 void put_disk(struct gendisk *disk)
1509 {
1510         if (disk)
1511                 kobject_put(&disk_to_dev(disk)->kobj);
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1514
1515 /*
1516  * This is a counterpart of get_disk_and_module() and thus also of
1517  * get_gendisk().
1518  */
1519 void put_disk_and_module(struct gendisk *disk)
1520 {
1521         if (disk) {
1522                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1523
1524                 put_disk(disk);
1525                 module_put(owner);
1526         }
1527 }
1528 EXPORT_SYMBOL(put_disk_and_module);
1529
1530 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1531 {
1532         char event[] = "DISK_RO=1";
1533         char *envp[] = { event, NULL };
1534
1535         if (!ro)
1536                 event[8] = '0';
1537         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1538 }
1539
1540 void set_device_ro(struct block_device *bdev, int flag)
1541 {
1542         bdev->bd_part->policy = flag;
1543 }
1544
1545 EXPORT_SYMBOL(set_device_ro);
1546
1547 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, int flag)
1548 {
1549         struct disk_part_iter piter;
1550         struct hd_struct *part;
1551
1552         if (disk->part0.policy != flag) {
1553                 set_disk_ro_uevent(disk, flag);
1554                 disk->part0.policy = flag;
1555         }
1556
1557         disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_EMPTY);
1558         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
1559                 part->policy = flag;
1560         disk_part_iter_exit(&piter);
1561 }
1562
1563 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1564
1565 int bdev_read_only(struct block_device *bdev)
1566 {
1567         if (!bdev)
1568                 return 0;
1569         return bdev->bd_part->policy;
1570 }
1571
1572 EXPORT_SYMBOL(bdev_read_only);
1573
1574 int invalidate_partition(struct gendisk *disk, int partno)
1575 {
1576         int res = 0;
1577         struct block_device *bdev = bdget_disk(disk, partno);
1578         if (bdev) {
1579                 fsync_bdev(bdev);
1580                 res = __invalidate_device(bdev, true);
1581                 bdput(bdev);
1582         }
1583         return res;
1584 }
1585
1586 EXPORT_SYMBOL(invalidate_partition);
1587
1588 /*
1589  * Disk events - monitor disk events like media change and eject request.
1590  */
1591 struct disk_events {
1592         struct list_head        node;           /* all disk_event's */
1593         struct gendisk          *disk;          /* the associated disk */
1594         spinlock_t              lock;
1595
1596         struct mutex            block_mutex;    /* protects blocking */
1597         int                     block;          /* event blocking depth */
1598         unsigned int            pending;        /* events already sent out */
1599         unsigned int            clearing;       /* events being cleared */
1600
1601         long                    poll_msecs;     /* interval, -1 for default */
1602         struct delayed_work     dwork;
1603 };
1604
1605 static const char *disk_events_strs[] = {
1606         [ilog2(DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE)]        = "media_change",
1607         [ilog2(DISK_EVENT_EJECT_REQUEST)]       = "eject_request",
1608 };
1609
1610 static char *disk_uevents[] = {
1611         [ilog2(DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE)]        = "DISK_MEDIA_CHANGE=1",
1612         [ilog2(DISK_EVENT_EJECT_REQUEST)]       = "DISK_EJECT_REQUEST=1",
1613 };
1614
1615 /* list of all disk_events */
1616 static DEFINE_MUTEX(disk_events_mutex);
1617 static LIST_HEAD(disk_events);
1618
1619 /* disable in-kernel polling by default */
1620 static unsigned long disk_events_dfl_poll_msecs;
1621
1622 static unsigned long disk_events_poll_jiffies(struct gendisk *disk)
1623 {
1624         struct disk_events *ev = disk->ev;
1625         long intv_msecs = 0;
1626
1627         /*
1628          * If device-specific poll interval is set, always use it.  If
1629          * the default is being used, poll iff there are events which
1630          * can't be monitored asynchronously.
1631          */
1632         if (ev->poll_msecs >= 0)
1633                 intv_msecs = ev->poll_msecs;
1634         else if (disk->events & ~disk->async_events)
1635                 intv_msecs = disk_events_dfl_poll_msecs;
1636
1637         return msecs_to_jiffies(intv_msecs);
1638 }
1639
1640 /**
1641  * disk_block_events - block and flush disk event checking
1642  * @disk: disk to block events for
1643  *
1644  * On return from this function, it is guaranteed that event checking
1645  * isn't in progress and won't happen until unblocked by
1646  * disk_unblock_events().  Events blocking is counted and the actual
1647  * unblocking happens after the matching number of unblocks are done.
1648  *
1649  * Note that this intentionally does not block event checking from
1650  * disk_clear_events().
1651  *
1652  * CONTEXT:
1653  * Might sleep.
1654  */
1655 void disk_block_events(struct gendisk *disk)
1656 {
1657         struct disk_events *ev = disk->ev;
1658         unsigned long flags;
1659         bool cancel;
1660
1661         if (!ev)
1662                 return;
1663
1664         /*
1665          * Outer mutex ensures that the first blocker completes canceling
1666          * the event work before further blockers are allowed to finish.
1667          */
1668         mutex_lock(&ev->block_mutex);
1669
1670         spin_lock_irqsave(&ev->lock, flags);
1671         cancel = !ev->block++;
1672         spin_unlock_irqrestore(&ev->lock, flags);
1673
1674         if (cancel)
1675                 cancel_delayed_work_sync(&disk->ev->dwork);
1676
1677         mutex_unlock(&ev->block_mutex);
1678 }
1679
1680 static void __disk_unblock_events(struct gendisk *disk, bool check_now)
1681 {
1682         struct disk_events *ev = disk->ev;
1683         unsigned long intv;
1684         unsigned long flags;
1685
1686         spin_lock_irqsave(&ev->lock, flags);
1687
1688         if (WARN_ON_ONCE(ev->block <= 0))
1689                 goto out_unlock;
1690
1691         if (--ev->block)
1692                 goto out_unlock;
1693
1694         intv = disk_events_poll_jiffies(disk);
1695         if (check_now)
1696                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1697                                 &ev->dwork, 0);
1698         else if (intv)
1699                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1700                                 &ev->dwork, intv);
1701 out_unlock:
1702         spin_unlock_irqrestore(&ev->lock, flags);
1703 }
1704
1705 /**
1706  * disk_unblock_events - unblock disk event checking
1707  * @disk: disk to unblock events for
1708  *
1709  * Undo disk_block_events().  When the block count reaches zero, it
1710  * starts events polling if configured.
1711  *
1712  * CONTEXT:
1713  * Don't care.  Safe to call from irq context.
1714  */
1715 void disk_unblock_events(struct gendisk *disk)
1716 {
1717         if (disk->ev)
1718                 __disk_unblock_events(disk, false);
1719 }
1720
1721 /**
1722  * disk_flush_events - schedule immediate event checking and flushing
1723  * @disk: disk to check and flush events for
1724  * @mask: events to flush
1725  *
1726  * Schedule immediate event checking on @disk if not blocked.  Events in
1727  * @mask are scheduled to be cleared from the driver.  Note that this
1728  * doesn't clear the events from @disk->ev.
1729  *
1730  * CONTEXT:
1731  * If @mask is non-zero must be called with bdev->bd_mutex held.
1732  */
1733 void disk_flush_events(struct gendisk *disk, unsigned int mask)
1734 {
1735         struct disk_events *ev = disk->ev;
1736
1737         if (!ev)
1738                 return;
1739
1740         spin_lock_irq(&ev->lock);
1741         ev->clearing |= mask;
1742         if (!ev->block)
1743                 mod_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1744                                 &ev->dwork, 0);
1745         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1746 }
1747
1748 /**
1749  * disk_clear_events - synchronously check, clear and return pending events
1750  * @disk: disk to fetch and clear events from
1751  * @mask: mask of events to be fetched and cleared
1752  *
1753  * Disk events are synchronously checked and pending events in @mask
1754  * are cleared and returned.  This ignores the block count.
1755  *
1756  * CONTEXT:
1757  * Might sleep.
1758  */
1759 unsigned int disk_clear_events(struct gendisk *disk, unsigned int mask)
1760 {
1761         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1762         struct disk_events *ev = disk->ev;
1763         unsigned int pending;
1764         unsigned int clearing = mask;
1765
1766         if (!ev) {
1767                 /* for drivers still using the old ->media_changed method */
1768                 if ((mask & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE) &&
1769                     bdops->media_changed && bdops->media_changed(disk))
1770                         return DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE;
1771                 return 0;
1772         }
1773
1774         disk_block_events(disk);
1775
1776         /*
1777          * store the union of mask and ev->clearing on the stack so that the
1778          * race with disk_flush_events does not cause ambiguity (ev->clearing
1779          * can still be modified even if events are blocked).
1780          */
1781         spin_lock_irq(&ev->lock);
1782         clearing |= ev->clearing;
1783         ev->clearing = 0;
1784         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1785
1786         disk_check_events(ev, &clearing);
1787         /*
1788          * if ev->clearing is not 0, the disk_flush_events got called in the
1789          * middle of this function, so we want to run the workfn without delay.
1790          */
1791         __disk_unblock_events(disk, ev->clearing ? true : false);
1792
1793         /* then, fetch and clear pending events */
1794         spin_lock_irq(&ev->lock);
1795         pending = ev->pending & mask;
1796         ev->pending &= ~mask;
1797         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1798         WARN_ON_ONCE(clearing & mask);
1799
1800         return pending;
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Separate this part out so that a different pointer for clearing_ptr can be
1805  * passed in for disk_clear_events.
1806  */
1807 static void disk_events_workfn(struct work_struct *work)
1808 {
1809         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1810         struct disk_events *ev = container_of(dwork, struct disk_events, dwork);
1811
1812         disk_check_events(ev, &ev->clearing);
1813 }
1814
1815 static void disk_check_events(struct disk_events *ev,
1816                               unsigned int *clearing_ptr)
1817 {
1818         struct gendisk *disk = ev->disk;
1819         char *envp[ARRAY_SIZE(disk_uevents) + 1] = { };
1820         unsigned int clearing = *clearing_ptr;
1821         unsigned int events;
1822         unsigned long intv;
1823         int nr_events = 0, i;
1824
1825         /* check events */
1826         events = disk->fops->check_events(disk, clearing);
1827
1828         /* accumulate pending events and schedule next poll if necessary */
1829         spin_lock_irq(&ev->lock);
1830
1831         events &= ~ev->pending;
1832         ev->pending |= events;
1833         *clearing_ptr &= ~clearing;
1834
1835         intv = disk_events_poll_jiffies(disk);
1836         if (!ev->block && intv)
1837                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1838                                 &ev->dwork, intv);
1839
1840         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1841
1842         /*
1843          * Tell userland about new events.  Only the events listed in
1844          * @disk->events are reported.  Unlisted events are processed the
1845          * same internally but never get reported to userland.
1846          */
1847         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(disk_uevents); i++)
1848                 if (events & disk->events & (1 << i))
1849                         envp[nr_events++] = disk_uevents[i];
1850
1851         if (nr_events)
1852                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * A disk events enabled device has the following sysfs nodes under
1857  * its /sys/block/X/ directory.
1858  *
1859  * events               : list of all supported events
1860  * events_async         : list of events which can be detected w/o polling
1861  * events_poll_msecs    : polling interval, 0: disable, -1: system default
1862  */
1863 static ssize_t __disk_events_show(unsigned int events, char *buf)
1864 {
1865         const char *delim = "";
1866         ssize_t pos = 0;
1867         int i;
1868
1869         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(disk_events_strs); i++)
1870                 if (events & (1 << i)) {
1871                         pos += sprintf(buf + pos, "%s%s",
1872                                        delim, disk_events_strs[i]);
1873                         delim = " ";
1874                 }
1875         if (pos)
1876                 pos += sprintf(buf + pos, "\n");
1877         return pos;
1878 }
1879
1880 static ssize_t disk_events_show(struct device *dev,
1881                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
1882 {
1883         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1884
1885         return __disk_events_show(disk->events, buf);
1886 }
1887
1888 static ssize_t disk_events_async_show(struct device *dev,
1889                                       struct device_attribute *attr, char *buf)
1890 {
1891         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1892
1893         return __disk_events_show(disk->async_events, buf);
1894 }
1895
1896 static ssize_t disk_events_poll_msecs_show(struct device *dev,
1897                                            struct device_attribute *attr,
1898                                            char *buf)
1899 {
1900         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1901
1902         return sprintf(buf, "%ld\n", disk->ev->poll_msecs);
1903 }
1904
1905 static ssize_t disk_events_poll_msecs_store(struct device *dev,
1906                                             struct device_attribute *attr,
1907                                             const char *buf, size_t count)
1908 {
1909         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1910         long intv;
1911
1912         if (!count || !sscanf(buf, "%ld", &intv))
1913                 return -EINVAL;
1914
1915         if (intv < 0 && intv != -1)
1916                 return -EINVAL;
1917
1918         disk_block_events(disk);
1919         disk->ev->poll_msecs = intv;
1920         __disk_unblock_events(disk, true);
1921
1922         return count;
1923 }
1924
1925 static const DEVICE_ATTR(events, 0444, disk_events_show, NULL);
1926 static const DEVICE_ATTR(events_async, 0444, disk_events_async_show, NULL);
1927 static const DEVICE_ATTR(events_poll_msecs, 0644,
1928                          disk_events_poll_msecs_show,
1929                          disk_events_poll_msecs_store);
1930
1931 static const struct attribute *disk_events_attrs[] = {
1932         &dev_attr_events.attr,
1933         &dev_attr_events_async.attr,
1934         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1935         NULL,
1936 };
1937
1938 /*
1939  * The default polling interval can be specified by the kernel
1940  * parameter block.events_dfl_poll_msecs which defaults to 0
1941  * (disable).  This can also be modified runtime by writing to
1942  * /sys/module/block/events_dfl_poll_msecs.
1943  */
1944 static int disk_events_set_dfl_poll_msecs(const char *val,
1945                                           const struct kernel_param *kp)
1946 {
1947         struct disk_events *ev;
1948         int ret;
1949
1950         ret = param_set_ulong(val, kp);
1951         if (ret < 0)
1952                 return ret;
1953
1954         mutex_lock(&disk_events_mutex);
1955
1956         list_for_each_entry(ev, &disk_events, node)
1957                 disk_flush_events(ev->disk, 0);
1958
1959         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
1960
1961         return 0;
1962 }
1963
1964 static const struct kernel_param_ops disk_events_dfl_poll_msecs_param_ops = {
1965         .set    = disk_events_set_dfl_poll_msecs,
1966         .get    = param_get_ulong,
1967 };
1968
1969 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
1970 #define MODULE_PARAM_PREFIX     "block."
1971
1972 module_param_cb(events_dfl_poll_msecs, &disk_events_dfl_poll_msecs_param_ops,
1973                 &disk_events_dfl_poll_msecs, 0644);
1974
1975 /*
1976  * disk_{alloc|add|del|release}_events - initialize and destroy disk_events.
1977  */
1978 static void disk_alloc_events(struct gendisk *disk)
1979 {
1980         struct disk_events *ev;
1981
1982         if (!disk->fops->check_events)
1983                 return;
1984
1985         ev = kzalloc(sizeof(*ev), GFP_KERNEL);
1986         if (!ev) {
1987                 pr_warn("%s: failed to initialize events\n", disk->disk_name);
1988                 return;
1989         }
1990
1991         INIT_LIST_HEAD(&ev->node);
1992         ev->disk = disk;
1993         spin_lock_init(&ev->lock);
1994         mutex_init(&ev->block_mutex);
1995         ev->block = 1;
1996         ev->poll_msecs = -1;
1997         INIT_DELAYED_WORK(&ev->dwork, disk_events_workfn);
1998
1999         disk->ev = ev;
2000 }
2001
2002 static void disk_add_events(struct gendisk *disk)
2003 {
2004         if (!disk->ev)
2005                 return;
2006
2007         /* FIXME: error handling */
2008         if (sysfs_create_files(&disk_to_dev(disk)->kobj, disk_events_attrs) < 0)
2009                 pr_warn("%s: failed to create sysfs files for events\n",
2010                         disk->disk_name);
2011
2012         mutex_lock(&disk_events_mutex);
2013         list_add_tail(&disk->ev->node, &disk_events);
2014         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
2015
2016         /*
2017          * Block count is initialized to 1 and the following initial
2018          * unblock kicks it into action.
2019          */
2020         __disk_unblock_events(disk, true);
2021 }
2022
2023 static void disk_del_events(struct gendisk *disk)
2024 {
2025         if (!disk->ev)
2026                 return;
2027
2028         disk_block_events(disk);
2029
2030         mutex_lock(&disk_events_mutex);
2031         list_del_init(&disk->ev->node);
2032         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
2033
2034         sysfs_remove_files(&disk_to_dev(disk)->kobj, disk_events_attrs);
2035 }
2036
2037 static void disk_release_events(struct gendisk *disk)
2038 {
2039         /* the block count should be 1 from disk_del_events() */
2040         WARN_ON_ONCE(disk->ev && disk->ev->block != 1);
2041         kfree(disk->ev);
2042 }